CHO細胞，又稱中國倉鼠卵巢細胞，是生物制品生產(chǎn)中廣泛使用的細胞系，最初來源于中國倉鼠的卵巢，因此得名。幾十年來，CHO細胞已被培養(yǎng)和操作用于分子生物學和藥物生物技術(shù)，它們在重組抗體技術(shù)中非常受歡迎。

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?CHO細胞的歷史：

1957年，T. Puck為細胞遺傳學研究開發(fā)了首個中國倉鼠卵巢(CHO)細胞系，20世紀80年代初，CHO作為異源蛋白生產(chǎn)宿主細胞受到越來越多的關(guān)注。原始CHO細胞系已被多次亞克隆，最常用的細胞系：CHO-k1、CHO DG44和CHO-S均來自不同的CHO譜系。CHO因遺傳和表型不穩(wěn)定導致高度的多樣性，不同的培養(yǎng)條件會導致CHO細胞具有獨特的功能屬性，如增殖、糖基化能力和重組蛋白表達水平。

CHO-S：

20世紀60年代初，Theodore Puck注意到CHO細胞的亞群可以作為非粘附懸浮培養(yǎng)生長，1973年多倫多大學的Thompso馴化出了一株可用于懸浮培養(yǎng)的CHO細胞，能夠在生物反應器中使用該細胞系進行更大規(guī)模的培養(yǎng)，之后Gibco公司將此細胞馴化至CD CHO培養(yǎng)基中，建庫并以CHO-S名稱進行推廣。CHO細胞在懸浮培養(yǎng)中生長的適應性標志著動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的模式變化，并最終為使用攪拌式生物反應器(STRs)大規(guī)模生產(chǎn)高達20,000 L的重組蛋白治療藥物鋪平了道路。

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CHO-DG44：

1983年，Urlaub和Chasin構(gòu)建了一個完全缺失DHFR位點的CHO細胞系CHO-DXB11，DHFR缺陷CHO細胞無法正常生長。當轉(zhuǎn)染的細胞用甲氨蝶呤葉酸(MTX)處理時，MTX通過競爭性結(jié)合DHFR酶的催化位點來抑制DHFR活性，防止二氫葉酸轉(zhuǎn)化為DNA合成所需的活性四氫葉酸。隨著DHFR缺陷CHO細胞的培養(yǎng)基中MTX濃度逐步增加，穩(wěn)定轉(zhuǎn)染載體編碼感興趣基因(GOI)和DHFR，進一步增加了細胞的選擇壓力。這導致DHFR和GOI的基因組擴增，導致轉(zhuǎn)基因副本數(shù)量增加，因此存活的細胞池通常表現(xiàn)出重組蛋白的細胞生產(chǎn)力增強。

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CHO-K1：

CHO-K1是未經(jīng)改造的野生型CHO細胞。1968年存放在ATCC中，即現(xiàn)在的CHO-K1（ATCC CCL-61）。1985年分離出一個亞克隆保存在ECACC?(85051005)。最初的CHO-K1細胞培養(yǎng)過程中需要添加血清，并且是貼壁生長的。2002年Lonza公司將CHO-K1細胞馴化至無血清培養(yǎng)基中懸浮培養(yǎng)，建立了CHOK1 SV細胞，主要和GS篩選系統(tǒng)組合使用，在GS篩選系統(tǒng)中，目的基因和單拷貝的GS基因被運送到細胞中。穩(wěn)定的細胞在不含谷氨酸的培養(yǎng)基中進行篩選，同時可以添加MSX增加篩選強度，最終達到篩選高表達的細胞株的目的。2006年Merck將CHO-K1細胞株經(jīng)懸浮馴化至化學限定培養(yǎng)基中，得到CHOZN CHO-K1（Merck，2006）細胞株。

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CHO優(yōu)勢：

• 可進行許多翻譯后修飾以獲得生物仿制藥，幾乎與人類相同的質(zhì)量產(chǎn)品，這些產(chǎn)品顯示出卓越的生物相容性和藥物活性；

• 作為貼壁和懸浮培養(yǎng)生長良好，高生產(chǎn)率，是大規(guī)模培養(yǎng)和 GMP 程序的理想選擇；

• 許多經(jīng)過充分驗證的遺傳工具，可用于優(yōu)化 CHO 細胞。從基因引入到敲除、敲低和翻譯后沉默；

• 獲批產(chǎn)品數(shù)量驚人（用于約 50 種生物治療藥物生產(chǎn)，這些藥物已在歐盟和美國獲得批準）；

• 適用于無蛋白、無動物生產(chǎn)、無血清培養(yǎng)條件，并具有更好的穩(wěn)定性和安全性；

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CHO缺點：

• CHO細胞遺傳不穩(wěn)定性引起的表達不穩(wěn)定：通常，中國倉鼠體細胞的染色體為11對22條，而CHO細胞的染色體則發(fā)生了大面積不穩(wěn)定重排重組現(xiàn)象，不同細胞系染色體的數(shù)目也不恒定；

• 外源基因隨機整合引起的表達不穩(wěn)定：傳統(tǒng)方法主要是通過表達質(zhì)粒轉(zhuǎn)染后，利用壓力篩選從而獲得目的蛋白質(zhì)表達細胞株。因此，外源基因都是通過隨機整合方式，整合到CHO基因組內(nèi)。由于整合位點的不確定性，可能在細胞培養(yǎng)后期引起表達不穩(wěn)定；

• 糖基化模式：CHO細胞缺乏在人類細胞中發(fā)現(xiàn)的某些糖基轉(zhuǎn)移酶，因此它們不能表達所有的人類蛋白糖型，需要工藝條件的優(yōu)化而改變：已知細胞培養(yǎng)基中的某些成分對糖基化有特定的影響，例如，特定糖基轉(zhuǎn)移酶功能所必需的微量元素；優(yōu)化生物反應器參數(shù)，如pH值和DO，也可以有效地最大限度地生產(chǎn)所需的糖型。